DE4106580A1 - Hochspannungsentstoerwiderstand - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Hochspannungsentstörwiderstand aus einem bewickelten Widerstandsträger.

Die Erfindung befaßt sich mit der Funkenentstörung und der elektromagnetischen Verträglichkeit bei Personenkraftwagen, Motorrädern, stationären Motoren, Standheizungen und handgeführ­ ten Arbeitsmaschinen wie beispielsweise Fräsen, Rasenmäher usw., die einfach oder mehrfach gezündete Maschinen aufweisen, die mit Benzin, Methanol, Äthanol oder Wasserstoff als Betriebsstoffen arbeiten.

Hochspannungsentstörwiderstände sind beispielsweise im Hochspannungsdom von Steckerzündspulen vorgesehen, können jedoch auch bei teilabgeschirmten, nichtteilabgeschirmten, vollge­ schirmten Kerzensteckern, bei Entstörmuffen, HF-Drosseln, entstörten Verteilerläufern, Verteilerentstörsteckern und entstör­ ten Verteilerkappen verwendet werden.

Bei üblichen Hochspannungsentstörwiderständen aus einem bewickelten Widerstandsträger, beispielsweise einem bewickelten Glasfaser-Rundprofil, ist die Einfügungsdämpfung im Bereich von 30 MHz bis 200 MHz, insbesondere unterhalb von 100 MHz nicht ausreichend. Gute Werte sind in diesem Bereich bisher nur durch eine Vollschirmung der Zündung realisierbar, die mit hohem Aufwand und hohen Kosten verbunden ist. Durch die nicht aus­ reichende Einfügungsdämpfung ist die Störspannung nach VDE 0879/Teil 2 am Anschluß von Fahrzeugantennen zu hoch, wodurch Radioempfang und Funkdienste gestört werden. Die Anforderungen an die Funkenentstörung sind mit der Zeit immer höher geworden und werden künftig bei unter minus 10 dB/µV liegen.

Eine gute Einfügungsdämpfung ist weiterhin durch eine vergleichsweise hohe Windungszahl des bewickelten Widerstands­ trägers zu erreichen, was aufgrund der langen Wickelzeiten und des hohen Materialverbrauchs zu hohen Kosten bei der Fertigung führt.

Neben den Hochspannungsentstörwiderständen aus einem bewickelten Widerstandsträger, beispielsweise einem bewickelten Glasfaser-Rundprofil, sind weiterhin Entstörwiderstände mit Trägern aus Ferrit bekannt. Ferritträger müssen jedoch einzeln bewickelt und bekappt werden und haben darüber hinaus den Nach­ teil, daß sie spröde und somit nicht bruchsicher sind. Sie stehen weiterhin nicht in beliebiger Länge und Dicke zur Ver­ fügung, eine moderne Fertigung im Endlosverfahren ist mit der­ artigen Vollferritwiderständen nicht möglich.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bestehen dem­ gegenüber darin, einen Hochspannungsentstörwiderstand aus einem bewickelten Widerstandsträger zu schaffen, der insbesondere im Bereich unter 100 MHz eine Einfügungsdämpfung liefert, die den Vorschriften für eine Funkenentstörung nach VDE 0879/Teil 1 und Teil 2 sowie für den öffentlichen beweglichen Landfunk genügt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch den Einsatz einer HF-Absorberbeschichtung, bestehend aus einer Ferritmasse, gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Hochspannungsentstörwiderstand werden die Vorteile von Entstörwiderständen mit Vollferritträ­ gern und die Vorteile von Hochspannungsentstörwiderständen aus einem bewickelten Widerstandsträger insofern kombiniert, als der erfindungsgemäße Hochspannungsentstörwiderstand eine Einfügungs­ dämpfung hat, die sonst nur mit Vollferritwiderständen erzielbar ist, und dennoch im Endlosverfahren mit den bisher üblichen Abmessungen des Widerstandsträgers, d. h. bei großen Längen mit kleinem Durchmesser, hergestellt werden kann. Dabei können die elektrischen Daten des Entstörwiderstandes weitgehend denen von Vollferrit entsprechen, ohne daß die produktionstechnischen Nachteile der Hochspannungsentstörwiderstände aus Vollferrit in Kauf genommen werden müssen.

Besonders bevorzugte Ausgestaltungen und Verwendungen des erfindungsgemäßen Hochspannungsentstörwiderstandes sind Gegen­ stand der Patentansprüche 2 bis 6.

Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Hochspannungsentstörwiderstandes beschrieben.

Die einzige Figur zeigt einen Kerzenentstörstecker mit dem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Hochspannungsentstör­ widerstandes in einer Teilschnittansicht.

Wie es in der Zeichnung dargestellt ist, weist ein Kerzen­ entstörstecker im Inneren einer Widerstandseinheit auf, die aus einem kerzenseitigen Anschlußteil 2, einem bewickelten Wider­ standsträger 3 sowie einem kabelseitigen Anschlußteil 4 besteht.

Der bewickelte Widerstandsträger 3 bestimmt ggfs. mit vorhandenen koaxialen Schirmblechen die nachrichtentechnischen Daten des Kerzenentstörsteckers.

Die Anforderungen der Fahrzeughersteller an die Entstörung gehen teilweise über die zulässigen Grenzwerte nach VDE 0879/T 2 von maximal 15 dB/µV hinaus. Es werden neuerdings Störpegel von maximal minus 10 dB/µV als Grenzwert für die Funkenentstörung am Ausgang eines Antennenkabels der Fahrzeugan­ tenne genannt.

Diese Forderungen sind mit den bisherigen Ausführungen von Kerzensteckern im Bereich unter 100 MHz auch mit einer erhöhten Windungszahl des bewickelten Widerstandsträgers unter Beibehal­ tung der Außenabmessungen nicht zu erreichen. Eine Vollschir­ mung, die diesen Anforderungen genügen könnte, kommt in der Regel aus Kostengründen nicht in Frage.

Um die genannten Störpegel von maximal minus 10 dB pro mV bei einem Hochspannungsentstörwiderstand aus einem bewickelten Widerstandsträger, beispielsweise einem bewickelten Glasfaser­ stab als Kern zu erreichen und die Entstörwirkung, beispiels­ weise eines Kerzensteckers in Richtung tieferer Frequenzen zu verbessern, ist bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel des erfindungsgemäßen Hochspannungsentstörwider­ standes eine zusätzliche Beschichtung des bewickelten Wider­ standträgers mit einer HF absorbierenden Ferritmasse vorgesehen. Diese zusätzliche Beschichtung kann neben der Ausführung, die in der Zeichnung dargestellt ist, bei der die Beschichtung auf dem bereits bewickelten Widerstandsträger vorgesehen ist, auch vor dem Bewickeln auf dem Träger ausgebildet werden, so daß an­ schließend der mit der Ferritmasse beschichtete Widerstands­ träger bewickelt wird.

Zur Serienfertigung kann die Ferritmasse durch Umspritzen des Widerstandsträgers aufgebracht werden, wobei zu diesem Zweck ein duroplastischer, ein thermoplastischer oder ein elastomerer Kunststoff mit der Ferritabsorbermasse gefüllt wird und der Widerstandsträger anschließend mit einem in dieser Weise gefüll­ ten Kunststoff umspritzt wird.

Vorzugsweise ist die HF-Absorberbeschichtung aus einer Ferritmasse etwa 1 bis 2 mm dick.

Durch einen passend abgestimmten Füllgrad und eine eben­ falls abgestimmte Korngröße mit entsprechender Korngrößenver­ teilung der Absorbermasse, d. h. des Ferrites im Kunststoff, kann erreicht werden, daß die Materialdehnung der Beschichtung sich mit der Materialdehnung des beschichteten Widerstandsträgers verträgt.

Bei dem erfindungsgemäßen Hochspannungsentstörwiderstand kann durch die HF-Absorberbeschichtung entweder die Einfügungs­ dämpfung verbessert werden oder kann bei gleichbleibenden elek­ trischen Daten die Windungszahl verringert werden, was eine Drahteinsparung bedeutet.

Bei Verwendung in Steckerzündspulen liefert der erfindungs­ gemäße Hochspannungsentstörwiderstand zusätzlich einen Schutz der Isolation vor schnell veränderlichen Vorgängen, die durch die Zündkerze hervorgerufen werden, wie beispielsweise funken­ verursachten hochfrequenten Spannungen, die ihrerseits zur Zündspule zurücklaufen und sich der Zündspannung überlagern, sowie eine Dämpfung von Resonanzen, wodurch eine längere Lebens­ dauer erzielt wird.

Claims (6)

1. Hochspannungsentstörwiderstand aus einem bewickelten Widerstandsträger, gekennzeichnet durch eine HF-Absorberbe­ schichtung, bestehend aus einer Ferritmasse.

2. Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die HF-Absorberbeschichtung zwischen dem Widerstandsträger und seiner Bewicklung vorgesehen ist.

3. Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die HF-Absorberbeschichtung auf dem bewickelten Widerstands­ träger vorgesehen ist.

4. Widerstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die HF-Absorberbeschichtung durch Umspritzen ausgebildet ist.

5. Widerstand nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ferritmasse aus einem mit Ferrit gefüllten Kunststoff gebil­ det ist.

6. Verwendung eines Hochspannungsentstörwiderstandes nach Anspruch 1 in geschirmten, teilgeschirmten oder nicht geschirm­ ten Kerzenentstörsteckern, in Entstörmuffen, im Hochspannungsdom von Zündspulen, in HF-Drosseln, in entstörten Verteilerläufern, in Verteilerentstörsteckern und/oder in entstörten Verteilerkap­ pen zur Funkenentstörung von Zündanlagen.